WO2012080055A2 - Gasventileinheit mit einer betätigungsmechanik für ein magnetventil - Google Patents

Gasventileinheit mit einer betätigungsmechanik für ein magnetventil Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a gas valve unit for adjusting a gas burner of a gas appliance, in particular a gas cooking appliance, supplied gas volume flow, wherein the gas valve unit comprises a valve housing and an actuating shaft for adjusting an opening cross-section of the gas valve unit and an additional shut-off valve, and wherein a movement of the actuating shaft by means of a linearly displaceable Connecting element is transferable to the shut-off valve.
  • Gas valve units of the type mentioned with a shut-off valve are often referred to as secure gas valves.
  • On an operating section of the gas valve unit is usually attached a rotary knob, which can be accessed manually by an operator of the gas cooking appliance.
  • the setting of the opening cross section of the gas valve unit is usually carried out by turning the actuating shaft.
  • the shut-off valve can be opened by the operator by axially moving the actuating shaft by pressing on the rotary knob.
  • the axial movement of the actuating shaft is transmitted to a linearly displaceable connecting element.
  • This transmission of the movement of the actuating shaft to the connecting element can be done directly or indirectly, for example via a device for deflecting the direction of movement.
  • the connecting element is directly or indirectly in contact with a shut-off element of the shut-off valve. With an axial movement of the connecting element in the direction of the shut-off this can be lifted from a valve seat and thereby the shut-off valve can be opened.
  • the shut-off valve further has a magnetic unit with which the shut-off element can be held in the open position after the shut-off was manually brought by pressing the valve shaft in this open position.
  • the magnet unit usually contains a wound coil which is connected to a thermocouple arranged in the region of a gas burner. The electrical voltage generated by the thermocouple causes a current flow through the coil of the magnet unit and thus generates a magnetic force that keeps the shut-off valve open as long as a gas flame burns on the gas burner. When the gas flame goes out, the shut-off valve closes automatically and can only be reopened manually by pressing the actuating shaft.
  • shut-off member can be moved by pushing the operating shaft in the opening direction until it is applied to the magnet unit. If the depression of the actuating shaft takes place with great force, this can lead to a deformation of the shut-off element, which can impair the function of the shut-off valve. In particular, it is possible that the deformed shut-off element can no longer be held in the open position by the magnet unit because there is an excessively large air gap between the shut-off element and the magnet unit as a result of the deformation.
  • the present invention has for its object to provide a gas valve unit available, in which the function of the shut-off valve is ensured permanently safe.
  • the connecting element has at least one spring.
  • the spring yields and thus prevents damage to components of the shut-off valve.
  • the spring is designed so that normal actuating forces are transmitted by the spring.
  • the spring ensures that when the operating shaft is pressed by the operator, the shut-off valve is opened so far that the shut-off element can then be kept open automatically, for example by means of a magnet unit supplied with power by a thermocouple.
  • the term "spring" refers to any force-dependent elementally variable and / or variable-length element, irrespective of the material and / or of the shape of the element, for example wound metal springs or molded plastic springs.
  • the connecting element is suitable for transmitting compressive forces.
  • compressive force is understood to mean a linearly acting force.
  • the spring of the connecting element is expediently designed as a compression spring.
  • the compression spring changes its length in the case of a linear force action.
  • the spring of the connecting element is designed as a helical spring.
  • the coil spring has a constant or varying radius of curvature.
  • the coil spring has a cylindrical shape.
  • the diameter of the coil spring is constant over the spring length.
  • the radius of curvature varies along the length of the coil spring such that the coil spring has a smaller diameter at one location than at another location spaced axially from the first location.
  • the connecting element is guided in a region with the maximum radius of curvature of the helical spring in the valve housing.
  • the entire length of the coil spring is the area with the maximum radius of curvature.
  • the area with the maximum radius of curvature is the widest point of the connecting element at all.
  • the shut-off element is biased by a closing spring in the closed position. This ensures that the shut-off valve is always closed in the rest position. By manually pressing the actuating shaft, the shut-off valve can be opened against the force of the closing spring. In the closed position, the shut-off element rests on a valve seat of the shut-off valve and thus prevents the flow of gas through the gas valve unit.
  • a spring constant of the spring of the connecting element is greater than a spring constant of the closing spring. Pressing the actuating shaft therefore leads initially primarily to a compression of the closing spring and thus to an opening of the shut-off valve. Only when the shut-off valve is opened to the maximum and the shut-off element abuts against an end stop, the force acting on the connecting element increases, whereby the spring of the connecting element compresses reinforced. The maximum force acting on the shut-off force is thus limited by the spring of the connecting element.
  • a deflection device which transmits an axial movement of the actuating shaft in a substantially perpendicular axial movement of the connecting element.
  • a deflection device is required in particular when the size of the gas valve unit is limited in the longitudinal direction of the actuating shaft.
  • the deflection device has a first sliding element, which is arranged on the actuating shaft in the region of an operating section opposite end of the actuating shaft.
  • the operating portion of the actuating shaft is the portion on which, for example, a rotary knob can be plugged.
  • the operating section opposite end of the actuating shaft is located inside the housing of the gas valve unit.
  • the first sliding element is designed as a first conical element, such that a tip of the first conical element points away from the operating section of the actuating shaft.
  • the embodiment of the sliding element as a conical element has the advantage that the spatial extent of the sliding element is independent of the rotational position of the actuating shaft.
  • the deflection device has a second sliding element, which is in contact with the first sliding element at least during a pressing of the actuating shaft.
  • the second sliding element is designed as a second conical element whose central axis is arranged substantially perpendicular to the actuating shaft and whose tip points in the direction of the first sliding element.
  • the second sliding element is preferably arranged on the end of the connecting element facing the actuating shaft. An axial movement of the second sliding element thereby automatically causes an axial movement of the connecting element.
  • the connecting element has at least one section in which a spring wire is aligned parallel to a direction of movement of the connecting element. In this section, the spring wire is loaded in the longitudinal direction and therefore has no spring action in the loading direction. It is a section of the same spring wire from which the coil spring is formed.
  • the second sliding element is fastened to the spring wire, preferably on the section of the spring wire parallel to the direction of movement of the connecting element.
  • the gas valve unit for adjusting the opening cross-section at least two open-close valves and at least two throttle bodies, each having at least one throttle opening, which are traversed in dependence on the switching position of the open-close valves with gas.
  • the adjustment of the opening cross-section is thus carried out by targeted opening and closing of the open-close valves. This is done by turning the actuating shaft.
  • a permanent magnet may be provided which is moved across the open-close valves.
  • the open-close valve which is located directly in the area of the permanent magnet, is opened by magnetic force.
  • the shut-off valve is opened by pressing the actuating shaft by means of a mechanical force. Subsequently, it can be kept open by means of an electromagnetic force, for example as a result of the voltage generated by a thermocouple for flame monitoring.
  • Figure 1 is a schematic circuit arrangement of the on-off valves and the
  • FIG. 2 shows the schematic circuit arrangement with two open-close valves
  • FIG. 3 shows the schematic circuit arrangement with the last opened open-close valve
  • Figure 4 shows a schematic structure of a gas valve assembly with closed
  • FIG. 5 shows the schematic structure of the gas valve unit according to the invention in the closed state
  • FIG. 6 shows the gas valve unit with the shut-off valve open
  • FIG. 7 shows the gas valve unit with the shut-off valve open and the open-close valve open.
  • FIG. 8 shows the opened gas valve unit with the actuating shaft not pressed
  • FIG. 9 shows the shut-off valve in the closed state
  • FIG. 10 shows the opened shut-off valve
  • FIG. 11 shows the opened shut-off valve with the actuating shaft pressed far
  • FIG. 12 shows the gas valve unit in a sectional view.
  • Figures 1 to 3 show the switching arrangement of the on-off valves 3 (3.1 to 3.5) and the throttle bodies 4 (4.1 to 4.5) of the gas valve unit. However, the shut-off valve according to the invention and the connecting element are not shown here.
  • a gas inlet 1 with which the gas valve unit is connected for example to a main gas line of a gas cooking appliance.
  • the combustion gas provided with a constant pressure of, for example, 20 millibar or 50 millibar.
  • a gas outlet 2 of the gas valve unit a leading example, to a gas burner of the gas cooking appliance gas line is connected.
  • the gas inlet 1 is connected via a gas inlet space 9 of the gas valve unit with the input side of the present in the present embodiment, five open-to-valves 3 (3.1 to 3.5).
  • the on-off valves 3 By opening the on-off valves 3, the gas inlet 1 is in each case connected to a specific section of a throttle section 5, into which the gas flows via the open on-off valve 3.
  • the throttle section 5 comprises an inlet section 7, into which the first open-close valve 3.1 opens.
  • the further open-close valves 3.2 to 3.5 each open into a connecting section 6 (6.1 to 6.4) of the throttle section 5.
  • the transition between the input section 7 and the first connecting section 6.1, and the transitions between two adjacent of the connecting sections 6.1 to 6.4 are respectively formed by a throttle 4 (4.1 to 4.5).
  • the last restrictor 4.5 connects the last connecting section 6.4 with the gas outlet 2.
  • the throttling points 4.1 to 4.5 have a sequentially increasing opening cross-section.
  • the flow cross section of the last throttle point 4.5 may be chosen so large that the last throttle point 4.5 has virtually no throttle function.
  • the gas flows from the gas inlet space 9 directly into the first connecting section 6.1 and from there via the throttling points 4.2 to 4.5 to the gas outlet 2.
  • the gas flowing to the gas outlet 2 bypasses due to the open on-off Valve 3.2 the first restriction 4.1.
  • the gas volume flow in the switching position according to FIG. 2 is therefore greater than the gas volume flow in the switching position according to FIG. 1.
  • the gas flow to the first connecting section 6.1 takes place virtually exclusively via the second on-off valve 3.2. Due to the open-close valves 3.1 and 3.2 prevails in the input section 7, the same pressure level as in the first connection section 6.1. Therefore virtually no gas flows from the inlet section 7 via the first throttle point 4.1 into the first connecting section 6.1.
  • the total gas flow flowing through the gas valve unit therefore practically does not change when the permanent magnet 8 is moved further to the right in the drawing and thereby the first on-off valve 3.1 is closed when the second open-close valve 3.2 is open.
  • FIG 3 shows the schematic circuit arrangement of the gas valve unit in the maximum open position.
  • the permanent magnet 8 is in its end position on the right side in the drawing.
  • the last open-close valve 3.5 is opened at this position of the permanent magnet 8.
  • This last restrictor 4.5 may have such a large flow cross-section that virtually no throttling of the gas flow occurs and the gas can flow through the gas valve unit virtually unthrottled.
  • Figure 4 shows schematically a structural design of a gas valve unit with a switching arrangement according to figure 1 to 3. The shut-off valve according to the invention is also not shown here.
  • valve body 20 in which the gas inlet 1 of the gas valve unit is designed. Inside the valve body 20 is a gas inlet space 9 connected to the gas inlet 1.
  • Shut-off bodies 10 of the open-close valves 3 are guided in the valve body 20, such that they can move up and down in the drawing.
  • Each shut-off body 10 is biased by a spring 11 in the drawing below.
  • the springs 11 press the shut-off body on a valve sealing plate 12, so that the shut-off body 10 in the valve sealing plate 12 openings 12a seal gas-tight.
  • a pressure plate 13 is arranged, with openings 13 a, which correspond to the openings 12 a in the valve sealing plate 12.
  • the openings 13a in the pressure plate 13 open into openings 14a in a first gas distribution plate 14.
  • a throttle plate 15 having a plurality of throttle openings 18.
  • Each of the throttle points 4.1 to 4.4 is formed by two throttle openings 18 .
  • the two throttle openings 18 belonging to a throttle point 4.1 to 4.4 are connected to one another in each case by means of the openings 16a in a second gas distribution plate 16.
  • the openings 14a in the first gas distribution plate however, connect the adjacent throttle openings 18 of two adjacent throttle points 4.1 to 4.5.
  • the last orifice 4.5 consists of only one throttle opening 18, which opens via a corresponding opening 16a in the second gas distribution plate 16 in the gas outlet 2 of the gas valve unit.
  • FIGS. 5 to 8 show the schematic structure of the gas valve arrangement according to the invention.
  • the connecting element 45 but not belonging to the connecting element 45 spring.
  • the substantially rotationally symmetrical valve housing 20 with a centrally disposed actuating shaft 31.
  • five open-close valves 3 are arranged along a circular arc around the actuating shaft 31.
  • a rotary knob can be plugged.
  • an actuating device 25 is arranged, at the outer end of the permanent magnet 8 is arranged.
  • the permanent magnet 8 moves along a circular arc past the on-off valves 3.
  • the open-close valves 3, which are located directly above the permanent magnet 8 are opened by the magnetic force of the permanent magnet 8.
  • a knob which can be grasped directly by the operator can be attached.
  • a cover 30 is formed, in which, from bottom to top, the valve sealing plate 12, the pressure plate 13, the first gas distribution plate 14, the throttle plate 15 and the second gas distribution plate 16 are arranged.
  • the plates 12 to 16 are accessible by removing the cover 30.
  • the access to the plates 12 to 16 is from above, d. H. from the same side from which the actuating shaft 31 protrudes from the valve housing 20.
  • the throttle plate 15 is replaced.
  • the throttle plate 15 are the throttle openings 18, which set the size of the gas flow significantly. After removing the cover up, all plates 12 to 16 are in the cover 30.
  • the arrangement for actuating the shut-off valve 40 which is not shown in this figure, can also be seen.
  • This comprises a first sliding element 41, which is fastened to the actuating shaft 31.
  • the first sliding element 41 is in contact with a second sliding element 42, which is coupled via a connecting element 45 to a valve body of the shut-off valve.
  • Both sliding elements 41, 42 are of conical bodies educated.
  • a third conical body 43 serves as part of a coupling device 26, with which a rotational movement of the actuating shaft 31 is transmitted to the actuator 25.
  • the coupling device 26 essentially consists of a driver 27, which engages in a slot-shaped recess 28. In the position shown in Figure 5, the gas valve unit is in the fully closed position.
  • the rotational position of the actuating shaft 31 is selected such that the permanent magnet 8 is not below an open-close valve 3 and thus all open-close valves 3 are closed.
  • the actuating shaft 31 is not pressed in the axial direction.
  • the second slider 42 is in a left stop position. Due to the shape of the first sliding member 41 as a conical body has an exclusive rotational movement of the actuating shaft 31 and thus of the first sliding member 41 has no influence on the position of the second sliding member 42.
  • the lower end of the actuating shaft 31 is also of a (third) conical Body 43 formed.
  • shut-off valve 40 opens and the valve housing 20 fills with gas.
  • FIG. 10 This state of the gas valve unit is shown in FIG.
  • the first sliding member 41 has the second sliding member 42 is pressed with the connecting element 45 to the right in the drawing.
  • the connecting element 45 acts directly on the shut-off element 44 of the shut-off valve 40 (see FIG. 10), so that it is open.
  • the lower part of the gas valve unit in the drawing is thereby filled with gas (see dotted areas).
  • the on-off valves 3 are still closed, so that the flow cross-section of the gas valve unit is still zero.
  • the formation of the coupling device 26 with the flat driver 27, which is inserted into the slot-shaped recess 28 of the third conical body 43 can be seen in FIG.
  • An axial movement of the actuating shaft 31 is compensated by this combination of driver 27 and recess 28, so that such movement is not transmitted to the actuator 25 of the on-off valves 3.
  • FIG. 7 shows a further operating position of the gas valve unit, in which the shut-off valve 40 is opened by pressing in the actuating shaft 31 and, moreover, one of the open-close valves 3 is opened by means of the permanent magnet 8. Gas now also flows into the region above the open-close valve in the direction of the gas outlet 2 through this open on-off valve 3.
  • the shut-off valve 40 is mechanically moved via the first sliding element 41, the second sliding element 42 and the connecting element 45 in FIG Held open position.
  • Figure 8 shows an operating position of the gas valve unit, in which the shut-off element 44 of the check valve 40 is held in the open position by means of the force of an electromagnet, not shown in the present figure.
  • the actuating shaft 32 is here in a non-depressed position, so that the first sliding element 41 exerts no force on the second sliding element 42. In this position, the gas valve unit is during operation when a flame is burning on the gas burner connected to the gas valve unit.
  • the device according to the invention for actuating the shut-off valve 40 will be described in more detail below with reference to FIGS. 9, 10 and 11.
  • the first sliding element 41, the second sliding element 42, a connecting element 45 formed by a spring, the shut-off element 44 and a magnet unit 50 can be seen here.
  • the closed rest position of the shut-off valve 40 is ensured by the closing spring 51 acting on the shut-off body 10.
  • the second sliding element 42 is connected to the right side in the drawing with the connecting element 45.
  • the connecting element 45 is bent continuously from spring wire. It has a parallel to the direction of movement of the connecting element 45 aligned portion 45 a. In this section 45a, the connecting element 45 has no spring action.
  • the spring wire has the function of a spring 45b.
  • the spring 45b has a winding radius varying in the longitudinal direction of the spring 45b. This allows a compression of the spring 45b, without that adjacent windings of the spring 45b support each other, rub against each other or hook into each other.
  • the region 45c with maximum winding radius of the spring 45b is supported in the radial direction on the housing of the shut-off valve 40. Together with the second sliding element 42, which likewise is supported in the radial direction on the housing of the shut-off valve 40, the area 45c of the spring 45b defines the possible direction of movement of the connecting element 40.
  • the actuating shaft 31 is not pressed in.
  • the shut-off valve 40 is closed by the force of the closing spring 51.
  • the connecting element 45 has a distance to the shut-off body 10.
  • the actuating shaft 31 is pressed in, so that the second sliding element 42 with the connecting element 45 is shifted to the left in the drawing and the shut-off element 44 lifts from its valve seat counter to the force of the closing spring 51.
  • the shut-off valve 40 can thereby be traversed by gas.
  • the connecting element 45 is designed as a spring.
  • the connecting element 45 forming the spring 45b is designed substantially stiffer than the closing spring 51 of the check valve 40.
  • the formation of the connecting element 45 as a spring 45b is used in particular to avoid damage to the check valve 40 when pressed onto the actuating shaft 31 with excessively large force ,
  • FIG. 12 shows a gas valve unit according to the invention in cross section. Shown are the gas inlet 1, which opens directly into the shut-off valve 40. Of the check valve 40 in particular the shut-off body 10, the closing spring 51 and the magnet unit 50 can be seen.
  • the connecting element 45 designed as a spring 45b is suitable for transmitting a pressure force from the second sliding element 42 to the shut-off body 10.
  • the second sliding element 42 slides on the first sliding element 41, which is formed from the actuating shaft 31.
  • the third conical element 43 with the coupling device 26, which transmits a rotational movement of the actuating shaft 31 to the permanent magnet 8.
  • the permanent magnet 8 opens by means of its magnetic force in each case the directly above it located on-off valve. 3

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Gasventileinheit zum Einstellen eines einem Gasbrenner eines Gasgeräts, insbesondere eines Gaskochgeräts, zugeführten Gasvolumenstroms. Die Gasventileinheit weist ein Ventilgehäuse (20) und eine Betätigungswelle (31) zum Einstellen eines Öffnungsquerschnitts der Gasventileinheit und ein zusätzliches Absperrventil (40) auf. Eine Bewegung der Betätigungswelle (31) ist mittels eines linear verschiebbaren Verbindungselements (45) auf das Absperrventil (40) übertragbar. Erfindungsgemäß weist das Verbindungselement (45) mindestens eine Feder (45b) auf. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Feder (45b) des Verbindungselements (45) als Druckfeder ausgeführt. Die Feder (45b) des Verbindungselements (45) ist als Schraubenfeder ausgeführt, vorzugsweise als Schraubenfeder mit einem variierenden Wicklungsradius.

Description

Gasventileinheit mit einer Betätigungsmechanik für ein
Magnetventil
Die Erfindung betrifft eine Gasventileinheit zum Einstellen eines einem Gasbrenner eines Gasgeräts, insbesondere eines Gaskochgeräts, zugeführten Gasvolumenstroms, wobei die Gasventileinheit ein Ventilgehäuse und eine Betätigungswelle zum Einstellen eines Öffnungsquerschnitts der Gasventileinheit und ein zusätzliches Absperrventil aufweist, und wobei eine Bewegung der Betätigungswelle mittels eines linear verschiebbaren Verbindungselement auf das Absperrventil übertragbar ist.
Gasventileinheiten der genannten Art mit einem Absperrventil werden häufig auch als gesicherte Gasventile bezeichnet. Auf einen Bedienabschnitt der Gasventileinheit ist in der Regel ein Drehknebel aufgesteckt, auf den ein Bediener des Gaskochgeräts manuell zugreifen kann. Das Einstellen des Öffnungsquerschnitts der Gasventileinheit erfolgt in der Regel durch Drehen der Betätigungswelle. Das Absperrventil kann von dem Bediener durch axiales Verschieben der Betätigungswelle geöffnet werden, indem er auf den Drehknebel drückt. Die axiale Bewegung der Betätigungswelle wird auf ein linear verschiebbares Verbindungselement übertragen. Diese Übertragung der Bewegung der Betätigungswelle auf das Verbindungselement kann direkt oder indirekt, beispielsweise über eine Einrichtung zum Umlenken der Bewegungsrichtung, erfolgen. Das Verbindungselement steht direkt oder indirekt mit einem Absperrelement des Absperrventils in Kontakt. Mit einer axialen Bewegung des Verbindungselements in Richtung des Absperrelements kann dieses von einem Ventilsitz abgehoben und dadurch das Absperrventil geöffnet werden.
Üblicherweise besitzt das Absperrventil weiter eine Magneteinheit, mit der das Absperrelement in Offenstellung gehalten werden kann, nachdem das Absperrelement manuell durch Drücken der Ventilwelle in diese Offenstellung gebracht wurde. Die mit der Magneteinheit erzeugbare Magnetkraft ist jedoch nicht ausreichend groß, um das Absperrelement ausgehend von seiner geschlossenen Stellung in die Offenstellung zu bewegen. Die Magneteinheit enthält in der Regel eine gewickelte Spule, die mit einem im Bereich eines Gasbrenners angeordneten Thermoelement verbunden ist. Die mit dem Thermoelement erzeugte elektrische Spannung bewirkt einen Stromfluss durch die Spule der Magneteinheit und erzeugt damit eine magnetische Kraft, die das Absperrventil offen hält, solange an dem Gasbrenner eine Gasflamme brennt. Wenn die Gasflamme erlischt, schließt das Absperrventil automatisch und kann nur manuell durch Drücken der Betätigungswelle wieder geöffnet werden.
Bei Gasventileinheit des Standes der Technik besteht das Problem, dass das Absperrelement durch Eindrücken der Betätigungswelle soweit in Öffnungsrichtung bewegt werden kann, bis es an der Magneteinheit ansteht. Sofern das Eindrücken der Betätigungswelle mit großer Kraft erfolgt, kann dies zu einer Verformung des Absperrelements führen, welche die Funktion des Absperrventils beeinträchtigen kann. Insbesondere ist es möglich, dass das verformte Absperrelement von der Magneteinheit nicht mehr in Offenstellung gehalten werden kann, weil zwischen dem Absperrelement und der Magneteinheit infolge der Verformung ein zu großer Luftspalt besteht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasventileinheit zur Verfügung zu stellen, bei der die Funktion des Absperrventils dauerhaft sicher gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Verbindungselement mindestens eine Feder aufweist. Wenn auf das Verbindungselement eine besonders große Kraft ausgeübt wird, gibt die Feder nach und verhindert so eine Beschädigung von Bauteilen des Absperrventils. Gleichzeitig ist die Feder derart ausgelegt, dass normale Betätigungskräfte von der Feder übertragen werden. Die Feder stellt sicher, dass bei einem Drücken der Betätigungswelle durch die Bedienperson das Absperrventil so weit geöffnet wird, dass das Absperrelement anschließend, beispielsweise mittels einer von einem Thermoelement mit Strom versorgten Magneteinheit, selbsttätig offengehalten werden kann. Als „Feder" wird im vorliegenden Zusammenhang jedes kraftabhängig formveränderliche und/oder längenveränderliche Element bezeichnet, unabhängig von dem Material und/oder von der Formgebung des Elements. In Frage kommen beispielsweise gewickelte Metallfedern oder gespritzte Kunststofffedern. Zweckmäßig ist es, wenn das Verbindungselement zur Übertragung von Druckkräften geeignet ist. Unter dem Begriff „Druckkraft" ist hierbei eine linear wirkende Kraft zu verstehen. Die Feder des Verbindungselements ist zweckmäßig als Druckfeder ausgeführt. Die Druckfeder ändert bei einer linearen Krafteinwirkung ihre Länge.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Feder des Verbindungselements als Schraubenfeder ausgeführt ist.
Vorzugsweise besitzt die Schraubenfeder einen konstanten oder einen variierenden Wcklungsradius. Im Falle eines konstanten Wcklungsradius besitzt die Schraubenfeder eine zylindrische Form. Der Durchmesser der Schraubenfeder ist über die Federlänge konstant. Bei einer Schraubenfeder mit variierendem Wcklungsradius verändert sich der Wcklungsradius über die Länge der Schraubenfeder derart, dass die Schraubenfeder an einer Stelle einen geringeren Durchmesser als an einer anderen, von der ersten Stelle in axialer Richtung beabstandeten Stelle hat.
Zweckmäßigerweise ist das Verbindungselement in einem Bereich mit dem maximalen Wcklungsradius der Schraubenfeder in dem Ventilgehäuse geführt. Bei Schraubenfedern mit konstantem Wicklungsradius ist die gesamte Länge der Schraubenfeder der Bereich mit dem maximalen Wcklungsradius. Der Bereich mit dem maximalen Wcklungsradius ist die breiteste Stelle des Verbindungselements überhaupt. Das Absperrelement ist mittels einer Schließfeder in Schließstellung vorgespannt. Damit ist sichergestellt, dass das Absperrventil in Ruhestellung stets geschlossen ist. Durch manuelles Drücken der Betätigungswelle kann das Absperrventil entgegen der Kraft der Schließfeder geöffnet werden. In Schließstellung liegt das Absperrelement an einem Ventilsitz des Absperrventils auf und verhindert so den Durchfluss von Gas durch die Gasventileinheit.
Vorteilhafterweise ist eine Federkonstante der Feder des Verbindungselements größer als eine Federkonstante der Schließfeder. Ein Drücken der Betätigungswelle führt daher zunächst in erster Linie zu einem Zusammendrücken der Schließfeder und damit zu einem Öffnen des Absperrventils. Erst dann, wenn das Absperrventil maximal geöffnet ist und das Absperrelement an einem Endanschlag anliegt, erhöht sich die auf das Verbindungselement wirkende Kraft, wodurch sich die Feder des Verbindungselements verstärkt zusammendrückt. Die maximal auf das Absperrelement wirkende Kraft ist damit durch die Feder des Verbindungselements begrenzt.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist eine Umlenkvorrichtung vorgesehen, die eine axiale Bewegung der Betätigungswelle in eine dazu im Wesentlichen rechtwinkelige axiale Bewegung des Verbindungselements überträgt. Eine solche Umlenkvorrichtung ist insbesondere dann erforderlich, wenn die Baugröße der Gasventileinheit in Längsrichtung der Betätigungswelle begrenzt ist.
Hierbei weist die Umlenkvorrichtung ein erstes Gleitelement auf, das an der Betätigungswelle im Bereich des einem Bedienabschnitt entgegengesetzten Endes der Betätigungswelle angeordnet ist. Der Bedienabschnitt der Betätigungswelle ist der Abschnitt, auf den beispielsweise ein Drehknebel aufgesteckt werden kann. Das dem Bedienabschnitt entgegengesetzte Ende der Betätigungswelle befindet sich im Inneren des Gehäuses der Gasventileinheit. Bevorzugt ist das erste Gleitelement als erstes kegelförmiges Element ausgeführt, derart, dass eine Spitze des ersten kegelförmigen Elements von dem Bedienabschnitt der Betätigungswelle weg weist. Die Ausführung des Gleitelements als kegelförmiges Element hat den Vorteil, dass die räumliche Ausdehnung des Gleitelements unabhängig von der Rotationsposition der Betätigungswelle ist.
Die Umlenkvorrichtung weist ein zweites Gleitelement auf, das sich zumindest während eines Drückens der Betätigungswelle in Kontakt mit dem ersten Gleitelement befindet.
Das zweite Gleitelement ist als zweites kegelförmiges Element ausgebildet, dessen Mittelachse im Wesentlichen senkrecht zu der Betätigungswelle angeordnet ist und dessen Spitze in Richtung des ersten Gleitelements weist. Bei einem axialen Verschieben des ersten Gleitelements gleiten die beiden Gleitelemente aneinander ab und das zweite Gleitelement verschiebt sich in axialer Richtung des zweiten Gleitelements. Bevorzugt ist das zweite Gleitelement an dem der Betätigungswelle zugewandten Ende des Verbindungselements angeordnet. Eine axiale Bewegung des zweiten Gleitelements bewirkt dadurch automatisch eine axiale Bewegung des Verbindungselements. Bevorzugt weist das Verbindungselement zumindest einen Abschnitt auf, in dem ein Federdraht parallel zu einer Bewegungsrichtung des Verbindungselements ausgerichtet ist. In diesem Abschnitt wird der Federdraht in Längsrichtung belastet und besitzt daher keine Federwirkung in Belastungsrichtung. Es handelt sich um einen Abschnitt desselben Federdrahts, aus dem auch die Schraubenfeder ausgebildet ist.
Mit besonderem Vorteil ist das zweite Gleitelement an dem Federdraht befestigt, bevorzugt an dem zur Bewegungsrichtung des Verbindungselements parallelen Abschnitt des Federdrahts. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung weist die Gasventileinheit zum Einstellen des Öffnungsquerschnitts mindestens zwei Auf-Zu-Ventile und mindestens zwei Drosselstellen mit jeweils mindestens einer Drosselöffnung auf, die in Abhängigkeit von der Schaltstellung der Auf-Zu-Ventile mit Gas durchströmbar sind. Das Einstellen des Öffnungsquerschnitts erfolgt damit durch gezieltes Öffnen und Schließen der Auf-Zu- Ventile. Dies erfolgt durch Drehen der Betätigungswelle. Beispielsweise kann zum Öffnen und Schließen der Auf-Zu-Ventile ein Permanentmagnet vorgesehen sein, der über die Auf-Zu-Ventile hinweg bewegt wird. Jeweils das Auf-Zu-Ventil, das sich direkt im Bereich des Permanentmagnets befindet, wird durch Magnetkraft geöffnet. Das Absperrventil hingegen wird durch Drücken der Betätigungswelle mittels einer mechanischen Kraft geöffnet. Anschließend kann es mittels einer elektromagnetischen Kraft, beispielsweise in Folge der von einem Thermoelement zur Flammenüberwachung erzeugten Spannung, offengehalten werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
Figur 1 eine schematische Schaltanordnung der Auf-Zu-Ventile und der
Drosselstellen mit einem ersten geöffneten Auf-Zu-Ventil, Figur 2 die schematische Schaltanordnung mit zwei geöffneten Auf-Zu-Ventilen,
Figur 3 die schematische Schaltanordnung mit dem letzten geöffneten Auf-ZuVentil,
Figur 4 einen schematischen Aufbau einer Gasventilanordnung mit geschlossenen
Auf-Zu-Ventilen,
Figur 5 den schematischen Aufbau der erfindungsgemäßen Gasventileinheit in geschlossenem Zustand,
Figur 6 die Gasventileinheit bei geöffnetem Absperrventil,
Figur 7 die Gasventileinheit bei geöffnetem Absperrventil und geöffnetem Auf-Zu- Ventil,
Figur 8 die geöffnete Gasventileinheit mit nicht gedrückter Betätigungswelle,
Figur 9 das Absperrventil in geschlossenem Zustand,
Figur 10 das geöffnete Absperrventil,
Figur 11 das geöffnete Absperrventil mit weit gedrückter Betätigungswelle, Figur 12 die Gasventileinheit in einer Schnittdarstellung.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen die Schaltanordnung der Auf-Zu-Ventile 3 (3.1 bis 3.5) und der Drosselstellen 4 (4.1 bis 4.5) der Gasventileinheit. Das erfindungsgemäße Absperrventil und das Verbindungselement sind hier jedoch nicht dargestellt.
Zu erkennen ist ein Gaseingang 1 , mit dem die Gasventileinheit beispielsweise an eine Hauptgasleitung eines Gaskochgeräts angeschlossen ist. An dem Gaseingang 1 steht das zur Verbrennung vorgesehene Gas mit einem konstanten Druck von beispielsweise 20 Millibar oder 50 Millibar an. An einen Gasausgang 2 der Gasventileinheit wird eine beispielsweise zu einem Gasbrenner des Gaskochgeräts führende Gasleitung angeschlossen. Der Gaseingang 1 ist über einen Gaseingangsraum 9 der Gasventileinheit mit der Eingangsseite der im vorliegenden Ausführungsbeispiel fünf Auf- Zu-Ventile 3 (3.1 bis 3.5) verbunden. Durch Öffnen der Auf-Zu- Ventile 3 ist der Gaseingang 1 jeweils mit einem bestimmten Abschnitt einer Drosselstrecke 5 verbunden, in den das Gas über das geöffnete Auf-Zu-Ventil 3 einströmt. Die Drosselstrecke 5 umfasst einen Eingangsabschnitt 7, in den das erste Auf-Zu-Ventil 3.1 mündet. Die weiteren Auf-Zu-Ventile 3.2 bis 3.5 münden jeweils in einen Verbindungsabschnitt 6 (6.1 bis 6.4) der Drosselstrecke 5. Der Übergang zwischen dem Eingangsabschnitt 7 und dem ersten Verbindungsabschnitt 6.1 , sowie die Übergänge zwischen zwei benachbarten der Verbindungsabschnitte 6.1 bis 6.4 sind jeweils von einer Drosselstelle 4 (4.1 bis 4.5) gebildet. Die letzte Drosselstelle 4.5 verbindet den letzten Verbindungsabschnitt 6.4 mit dem Gasausgang 2. Die Drosselstellen 4.1 bis 4.5 besitzen einen der Reihe nach zunehmendem Öffnungsquerschnitt. Der Durchflussquerschnitt der letzten Drosselstelle 4.5 kann so groß gewählt sein, dass die letzte Drosselstelle 4.5 praktisch keine Drosselfunktion besitzt.
Die Betätigung der Auf-Zu-Ventile 3 erfolgt mittels eines Permanentmagnets 8, der entlang der Reihe der Auf-Zu-Ventile 3 verschiebbar ist. Die Kraft zum Öffnen des jeweiligen Auf-Zu-Ventils 3 wird dabei direkt von der Magnetkraft des Permanentmagnets 8 gebildet. Diese Magnetkraft öffnet das jeweilige Auf-Zu-Ventil 3 entgegen einer Federkraft. In der Schaltstellung gemäß Figur 1 ist ausschließlich das erste Auf-Zu-Ventil 3.1 geöffnet. Durch dieses Auf-Zu-Ventil 3.1 strömt das Gas von dem Gaseingangsraum 9 in den Eingangsabschnitt 7 und passiert von dort aus auf dem Weg zum Gasausgang 2 sämtliche Drosselstellen 4 und sämtliche Verbindungsabschnitte 6. Die Menge des durch die Ventileinheit strömenden Gases gibt die Minimalleistung des an die Gasventileinheit angeschlossenen Gasbrenners vor. Figur 2 zeigt die schematische Schaltanordnung, bei der der Permanentmagnet 8 derart nach in der Zeichnung rechts verschoben ist, dass sowohl das erste Auf-Zu-Ventil 3.1 als auch das zweite Auf-Zu-Ventil 3.2 geöffnet sind.
Durch das geöffnete zweite Auf-Zu-Ventil 3.2 strömt das Gas von dem Gaseingangsraum 9 direkt in den ersten Verbindungsabschnitt 6.1 und von dort über die Drosselstellen 4.2 bis 4.5 zum Gasausgang 2. Das zum Gasausgang 2 strömende Gas umgeht aufgrund des geöffneten Auf-Zu-Ventils 3.2 die erste Drosselstelle 4.1. Der Gasvolumenstrom in der Schaltstellung gemäß Figur 2 ist deshalb größer als der Gasvolumenstrom in der Schaltstellung gemäß Figur 1. Der Gaszufluss zu dem ersten Verbindungsabschnitt 6.1 erfolgt praktisch ausschließlich über das zweite Auf-Zu-Ventil 3.2. Aufgrund der offen stehenden Auf-Zu-Ventile 3.1 und 3.2 herrscht in dem Eingangsabschnitt 7 dasselbe Druckniveau wie in dem ersten Verbindungsabschnitt 6.1. Aus dem Eingangsabschnitt 7 strömt über die erste Drosselstelle 4.1 deshalb so gut wie kein Gas in den ersten Verbindungsabschnitt 6.1 nach. Der insgesamt durch die Gasventileinheit strömende Gasvolumenstrom ändert sich daher praktisch nicht, wenn der Permanentmagnet 8 weiter nach in der Zeichnung rechts bewegt wird und dadurch das erste Auf-Zu-Ventil 3.1 bei geöffnetem zweiten Auf-Zu-Ventil 3.2 geschlossen wird.
Durch Bewegen des Permanentmagnets 8 nach in der Zeichnung rechts werden die Auf- Zu-Ventile 3.3. bis 3.5 sukzessive geöffnet und dadurch der Gasvolumenstrom durch die Gasventileinheit schrittweise erhöht.
Figur 3 zeigt die schematische Schaltanordnung der Gasventileinheit in maximal geöffneter Stellung. Hierbei befindet sich der Permanentmagnet 8 in seiner Endstellung auf der in der Zeichnung rechten Seite. Das letzte Auf-Zu-Ventil 3.5 ist bei dieser Position des Permanentmagnets 8 geöffnet. Gas strömt hierbei direkt aus dem Gaseingangsraum 9 in den letzten Verbindungsabschnitt 6.4 und passiert auf dem Weg zum Gasausgang 2 ausschließlich die letzte Drosselstelle 4.5. Diese letzte Drosselstelle 4.5 kann einen derart großen Durchflussquerschnitt aufweisen, dass praktisch keine Drosselung des Gasstroms eintritt und das Gas die Gasventileinheit praktisch ungedrosselt durchströmen kann. Figur 4 zeigt schematisch einen konstruktiven Aufbau einer Gasventileinheit mit einer Schaltanordnung gemäß Figur 1 bis 3. Das erfindungsgemäße Absperrventil ist hier ebenfalls nicht dargestellt.
Zu erkennen ist in Figur 4 ein Ventilkörper 20, in dem der Gaseingang 1 der Gasventileinheit ausgeführt ist. Im Inneren des Ventilkörpers 20 befindet sich ein mit dem Gaseingang 1 verbundener Gaseingangsraum 9. Absperrkörper 10 der Auf-Zu-Ventile 3 sind in dem Ventilkörper 20 geführt, derart, dass sie sich in der Zeichnung nach oben und unten bewegen können. Jeder Absperrkörper 10 ist mittels einer Feder 11 nach in der Zeichnung unten vorgespannt. Mittels der Kraft des Permanentmagnets 8 kann jeder Absperrkörper 10 entgegen der Kraft der Feder 1 1 nach in der Zeichnung oben bewegt werden. Die Federn 11 drücken die Absperrkörper auf eine Ventildichtplatte 12, so dass die Absperrkörper 10 in der Ventildichtplatte 12 vorhandene Öffnungen 12a gasdicht verschließen. Unterhalb der Ventildichtplatte 12 ist eine Druckplatte 13 angeordnet, mit Öffnungen 13a, die mit den Öffnungen 12a in der Ventildichtplatte 12 korrespondieren. Die Öffnungen 13a in der Druckplatte 13 münden in Öffnungen 14a in eine erste Gasverteilungsplatte 14. In der Zeichnung unterhalb der ersten Gasverteilungsplatte 14 befindet sich eine Drosselplatte 15 mit einer Vielzahl von Drosselöffnungen 18. Jede der Drosselstellen 4.1 bis 4.4 wird dabei von zwei Drosselöffnungen 18 gebildet. Die zwei zu einer Drosselstelle 4.1 bis 4.4 gehörenden Drosselöffnungen 18 sind jeweils mittels der Öffnungen 16a in einer zweiten Gasverteilungsplatte 16 miteinander verbunden. Die Öffnungen 14a in der ersten Gasverteilungsplatte verbinden hingegen die nebeneinander liegenden Drosselöffnungen 18 zweier benachbarter Drosselstellen 4.1 bis 4.5. Die letzte Drosselstelle 4.5 besteht aus nur einer Drosselöffnung 18, welche über eine korrespondierende Öffnung 16a in der zweiten Gasverteilungsplatte 16 in den Gasausgang 2 der Gasventileinheit mündet.
Bei der Schaltstellung gemäß Figur 4 befindet sich der Permanentmagnet 8 in einer Endposition, in der alle Auf-Zu-Ventile 3 geschlossen sind. Die Gasventileinheit ist damit insgesamt geschlossen. Der Gasvolumenstrom ist gleich null. Ausgehend von dieser Schaltstellung wird der Permanentmagnet 8 nach in der Zeichnung rechts bewegt, wodurch jeweils die unter dem Permanentmagnet 8 angeordneten Auf-Zu-Ventile 3 geöffnet werden. Die Figuren 5 bis 8 zeigen den schematischen Aufbau der erfindungsgemäßen Gasventilanordnung. Zu erkennen ist das Verbindungselement 45, jedoch nicht die zum Verbindungselement 45 gehörende Feder. Zu erkennen ist das im Wesentlichen rotationssymmetrische Ventilgehäuse 20 mit einer zentral angeordneten Betätigungswelle 31. Die beispielsweise fünf Auf-Zu-Ventile 3 sind entlang eines Kreisbogens um die Betätigungswelle 31 angeordnet. An dem oberen Ende der Betätigungswelle 31 befindet sich deren Bedienabschnitt 29, auf den beispielsweise ein Drehknebel aufgesteckt werden kann. An dem unteren Ende der Betätigungswelle 31 ist eine Betätigungsvorrichtung 25 angeordnet, an deren äußerem Ende der Permanentmagnet 8 angeordnet ist. Bei einem Drehen der Bestätigungswelle 31 bewegt sich der Permanentmagnet 8 entlang eines Kreisbogens an den Auf-Zu- Ventilen 3 vorbei. Jeweils genau die Auf-Zu-Ventile 3, die sich direkt über dem Permanentmagnet 8 befinden, werden durch die Magnetkraft des Permanentmagnets 8 geöffnet. Oben auf die Betätigungswelle 31 kann beispielsweise ein von der Bedienperson direkt greifbarer Drehknebel aufgesteckt sein.
An der Oberseite des Ventilkörpers ist eine Abdeckung 30 ausgebildet, in der, von unten nach oben, die Ventildichtplatte 12, die Druckplatte 13, die erste Gasverteilungsplatte 14, die Drosselplatte 15 und die zweite Gasverteilungsplatte 16 angeordnet sind. Die Platten 12 bis 16 sind durch Abnehmen der Abdeckung 30 zugänglich. Der Zugang zu den Platten 12 bis 16 erfolgt von oben, d. h. von derselben Seite, aus der die Betätigungswelle 31 aus dem Ventilgehäuse 20 ragt.
Zur Anpassung der Gasventileinheit an eine andere Gasart ist insbesondere die Drosselplatte 15 auszutauschen. In der Drosselplatte 15 befinden sich die Drosselöffnungen 18, welche die Größe des Gasvolumenstroms maßgeblich festlegen. Nach einem Abnehmen der Abdeckung nach oben befinden sich alle Platten 12 bis 16 in der Abdeckung 30.
Zu erkennen ist weiter die Anordnung zur Betätigung des in dieser Abbildung nicht dargestellten Absperrventils 40. Diese umfasst ein erstes Gleitelement 41 , das an der Betätigungswelle 31 befestigt ist. Das erste Gleitelement 41 steht in Kontakt mit einem zweiten Gleitelement 42, das über ein Verbindungselement 45 an einen Ventilkörper des Absperrventils gekoppelt ist. Beide Gleitelemente 41 , 42 sind von kegelförmigen Körpern gebildet. Ein dritter kegelförmiger Körper 43 dient als Teil einer Koppelvorrichtung 26, mit welcher eine Drehbewegung der Betätigungswelle 31 auf die Betätigungsvorrichtung 25 übertragen wird. Die Koppelvorrichtung 26 besteht im Wesentlichen aus einem Mitnehmer 27, der in eine schlitzförmige Ausnehmung 28 eingreift. In der in Figur 5 dargestellten Position befindet sich die Gasventileinheit in vollständig geschlossener Stellung. Die Rotationsposition der Betätigungswelle 31 ist derart gewählt, dass sich der Permanentmagnet 8 nicht unterhalb eines Auf-Zu-Ventils 3 befindet und damit alle Auf-Zu-Ventile 3 geschlossen sind. Darüber hinaus ist die Betätigungswelle 31 auch nicht in axialer Richtung eingedrückt. Das zweite Gleitelement 42 befindet sich in einer linken Anschlagposition. Aufgrund der Formgebung des ersten Gleitelements 41 als kegelförmiger Körper hat eine ausschließliche Drehbewegung der Betätigungswelle 31 und damit des ersten Gleitelements 41 keinen Einfluss auf die Position des zweiten Gleitelements 42. Aus demselben Grund ist das untere Ende der Betätigungswelle 31 ebenfalls von einem (dritten) kegelförmigen Körper 43 gebildet.
In der Schaltposition gemäß Figur 5 befindet sich im Ventilgehäuse 20 der Gasventileinheit aufgrund des geschlossenen Absperrventils 40 kein Gas.
Wenn nun die Schaltwelle 31 in axialer Richtung nach unten eingedrückt wird, öffnet sich das Absperrventil 40 und das Ventilgehäuse 20 füllt sich mit Gas.
Dieser Zustand der Gasventileinheit ist in Figur 6 dargestellt. Hierbei hat das erste Gleitelement 41 das zweite Gleitelement 42 mit dem Verbindungselement 45 nach in der Zeichnung rechts gedrückt. Das Verbindungselement 45 wirkt direkt auf das Absperrelement 44 des Absperrventils 40 (siehe Figur 10), so dass dieses geöffnet ist. Der in der Zeichnung untere Bereich der Gasventileinheit ist dadurch mit Gas gefüllt (siehe gepunktete Flächen). Hingegen sind die Auf-Zu-Ventile 3 weiterhin geschlossen, so dass der Durchflussquerschnitt der Gasventileinheit weiterhin gleich Null ist. In Figur 6 darüber hinaus zu erkennen ist die Ausbildung der Koppelvorrichtung 26 mit dem flachen Mitnehmer 27, der in die schlitzförmige Ausnehmung 28 des dritten kegelförmigen Körpers 43 eingesteckt ist. Eine axiale Bewegung der Betätigungswelle 31 ist durch diese Kombination aus Mitnehmer 27 und Ausnehmung 28 ausgleichbar, so dass eine solche Bewegung nicht auf die Betätigungsvorrichtung 25 der Auf-Zu-Ventile 3 übertragen wird.
Figur 7 zeigt eine weitere Betriebsposition der Gasventileinheit, in der das Absperrventil 40 durch Eindrücken der Betätigungswelle 31 geöffnet ist und darüber hinaus eines der Auf-Zu-Ventile 3 mittels des Permanentmagnets 8 geöffnet ist. Durch dieses geöffnete Auf-Zu-Ventil 3 strömt nun Gas auch in den Bereich oberhalb des Auf-Zu-Ventils in Richtung des Gasausgangs 2. Das Absperrventil 40 wird hierbei mechanisch über das erste Gleitelement 41 , das zweite Gleitelement 42 und das Verbindungselement 45 in Offenstellung gehalten.
Im Gegensatz hierzu zeigt Figur 8 eine Betriebsstellung der Gasventileinheit, bei der das Absperrelement 44 des Absperrventils 40 mittels der Kraft eines in der vorliegenden Abbildung nicht dargestellten Elektromagnets in Offenstellung gehalten ist. Die Betätigungswelle 32 befindet sich hier in nicht eingedrückter Position, so dass das erste Gleitelement 41 keine Kraft auf das zweite Gleitelement 42 ausübt. In dieser Stellung befindet sich die Gasventileinheit während des laufenden Betriebs, wenn an dem mit der Gasventileinheit verbundenen Gasbrenner eine Flamme brennt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Betätigung des Absperrventils 40 wird im Folgenden anhand der Figuren 9, 10 und 11 näher beschrieben. Zu erkennen ist hier jeweils das erste Gleitelement 41 , das zweite Gleitelement 42, ein von einer Feder gebildetes Verbindungselement 45, das Absperrelement 44 sowie eine Magneteinheit 50. Die geschlossene Ruheposition des Absperrventils 40 ist durch die auf den Absperrkörper 10 wirkende Schließfeder 51 sichergestellt. Das zweite Gleitelement 42 ist mit der in der Zeichnung rechten Seite mit dem Verbindungselement 45 verbunden.
Das Verbindungselement 45 ist durchgehend aus Federdraht gebogen. Es besitzt einen parallel zur Bewegungsrichtung des Verbindungselements 45 ausgerichteten Abschnitt 45a. In diesem Abschnitt 45a besitzt das Verbindungselement 45 keine Federwirkung. In einem schraubenförmig gewickelten Abschnitt besitzt der Federdraht die Funktion einer Feder 45b. Die Feder 45b besitzt einen in Längsrichtung der Feder 45b variierenden Wicklungsradius. Dies ermöglicht ein Einfedern der Feder 45b, ohne dass sich dabei benachbarte Wicklungen der Feder 45b aufeinander abstützen, aneinander reiben oder ineinander verhaken. Der Bereich 45c mit maximalem Wicklungsradius der Feder 45b stützt sich in radialer Richtung an dem Gehäuse des Absperrventils 40 ab. Gemeinsam mit dem zweiten Gleitelement 42, das sich ebenfalls in radialer Richtung an dem Gehäuse des Absperrventils 40 abstützt, definiert der Bereich 45c der Feder 45b die mögliche Bewegungsrichtung des Verbindungselements 40.
In der Darstellung gemäß Figur 9 ist die Betätigungswelle 31 nicht eingedrückt. Das Absperrventil 40 ist durch die Kraft der Schließfeder 51 geschlossen. Das Verbindungselement 45 weist zu dem Absperrkörper 10 einen Abstand auf. In der Schaltstellung gemäß Figur 10 ist die Betätigungswelle 31 eingedrückt, so dass das zweite Gleitelement 42 mit dem Verbindungselement 45 nach in der Zeichnung links verschoben ist und das Absperrelement 44 entgegen der Kraft der Schließfeder 51 von seinem Ventilsitz abhebt. Das Absperrventil 40 kann hierdurch von Gas durchströmt werden.
In der Darstellung gemäß Figur 11 ist die Betätigungswelle 31 ebenfalls eingedrückt, jedoch weiter als in der Position gemäß Figur 10. Folglich ist auch das zweite Gleitelement 42 weiter nach in der Zeichnung links verschoben, als in Figur 10. Damit diese weitere Bewegung des zweiten Gleitelements 42 nicht auf das Absperrelement 44 des Absperrventils 40 übertragen wird, ist das Verbindungselement 45 als Feder ausgeführt. Die das Verbindungselement 45 bildende Feder 45b ist jedoch wesentlich steifer ausgeführt als die Schließfeder 51 des Absperrventils 40. Die Ausbildung des Verbindungselements 45 als Feder 45b dient insbesondere dazu, Beschädigungen des Absperrventils 40 zu vermeiden, wenn auf die Betätigungswelle 31 mit übermäßig großer Kraft gedrückt wird.
Figur 12 zeigt eine erfindungsgemäße Gasventileinheit im Querschnitt. Dargestellt sind der Gaseingang 1 , welcher direkt in das Absperrventil 40 mündet. Von dem Absperrventil 40 sind insbesondere der Absperrkörper 10, die Schließfeder 51 und die Magneteinheit 50 zu erkennen.
Das als Feder 45b ausgebildete Verbindungselement 45 ist zur Übertragung einer Druckkraft von dem zweiten Gleitelement 42 auf den Absperrkörper 10 geeignet. Das zweite Gleitelement 42 gleitet dabei an dem ersten Gleitelement 41 ab, welches aus der Betätigungswelle 31 ausgebildet ist.
Unterhalb des ersten Gleitelements 41 befindet sich das dritte kegelförmige Element 43 mit der Koppelvorrichtung 26, die eine Drehbewegung der Betätigungswelle 31 auf den Permanentmagnet 8 überträgt. Der Permanentmagnet 8 öffnet mittels seiner Magnetkraft jeweils das direkt über ihm befindliche Auf-Zu-Ventil 3.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Gaseingang
2 Gasausgang
3 (3.1 bis 3.5) Auf-Zu-Ventile
4 (4.1 bis 4.5) Drosselstellen
5 Drosselstrecke
6 (6.1 bis 6.4) Verbindungsabschnitt
7 Eingangsabschnitt
8 Permanentmagnet
9 Gaseingangsraum
10 Absperrkörper
1 1 Feder
12 Ventildichtplatte
12a Öffnungen
13 Druckplatte
13a Öffnungen
14 erste Gasverteilungsplatte
14a Öffnungen
15 Drosselplatte
16 zweite Gasverteilungsplatte
16a Öffnungen
17 Abschlussplatte
18 Drosselöffnungen
20 Ventilgehäuse
25 Betätigungsvorrichtung
26 Koppelvorrichtung
27 Mitnehmer
28 Ausnehmung
29 Bedienabschnitt
30 Abdeckung
31 Betätigungswelle
32 Abdeckplatte 33 Muldengehäuse
34 Arbeitsplatte
40 Absperrventil
41 erstes Gleitelement
42 zweites Gleitelement
43 dritter kegelförmiger Körper
44 Absperrelement
45 Verbindungselement
45a paralleler Abschnitt
45b Feder
45c Bereich mit maximalem Wicklungsradius
50 Magneteinheit
51 Schließfeder

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Gasventileinheit zum Einstellen eines einem Gasbrenner eines Gasgeräts, insbesondere eines Gaskochgeräts, zugeführten Gasvolumenstroms, wobei die Gasventileinheit ein Ventilgehäuse (20) und eine Betätigungswelle (31) zum Einstellen eines Öffnungsquerschnitts der Gasventileinheit und ein zusätzliches Absperrventil (40) aufweist, und wobei eine Bewegung der Betätigungswelle (31) mittels eines linear verschiebbaren Verbindungselement (45) auf das Absperrventil (40) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (45) mindestens eine Feder (45b) aufweist.
Gasventileinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Verbindungselement (45) zur Übertragung von Druckkräften geeignet ist.
Gasventileinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (45b) des Verbindungselements (45) als Druckfeder ausgeführt ist.
Gasventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (45b) des Verbindungselements (45) als Schraubenfeder ausgeführt ist.
Gasventileinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schraubenfeder einen konstanten oder einen variierenden Wicklungsradius aufweist.
Gasventileinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das
Verbindungselement (45) in einem Bereich (45c) mit dem maximalen
Wicklungsradius der Schraubenfeder in dem Ventilgehäuse (20) geführt ist.
Gasventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Absperrelement (44) des Absperrventils (40) mittels einer Schließfeder (51) in Schließstellung vorgespannt ist.
8. Gasventileinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Federkonstante der Feder (45b) des Verbindungselements (45) größer ist als eine Federkonstante der Schließfeder (51).
9. Gasventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umlenkvorrichtung vorgesehen ist, die eine axiale Bewegung der
Betätigungswelle (31) in eine dazu im wesentlichen rechtwinkelige axiale Bewegung des Verbindungselements (45) überträgt.
10. Gasventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkvorrichtung ein erstes Gleitelement (41) aufweist, das an der
Betätigungswelle (31) im Bereich des einem Bedienabschnitt (29)
entgegengesetzten Endes der Betätigungswelle (31) angeordnet ist.
11. Gasventileinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Umlenkvorrichtung ein zweites Gleitelement (41) aufweist, das sich zumindest während eines Drückens der Betätigungswelle (31) in Kontakt mit dem ersten Gleitelement (41) befindet.
12. Gasventileinheit nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das zweite
Gleitelement (42) an dem der Betätigungswelle (31) zugewandten Ende des
Verbindungselements (45) angeordnet ist.
13. Gasventileinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (45) zumindest einen Abschnitt (45a) aufweist, in dem ein Federdraht parallel zu einer Bewegungsrichtung des Verbindungselements (45) ausgerichtet ist.
14. Gasventileinheit nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gleitelement an dem Federdraht befestigt ist, bevorzugt an dem zur Bewegungsrichtung des Verbindungselements (45) parallelen Abschnitt des
Federdrahts. Gasventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasventileinheit zum Einstellen des Öffnungsquerschnitts mindestens zwei Auf- Zu- Ventile (3) und mindestens zwei Drosselstellen (4) mit jeweils mindestens einer Drosselöffnung (18) aufweist, die in Abhängigkeit von der Schaltstellung der Auf-ZuVentile (3) mit Gas durchströmbar sind.
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